03 abr 2023
14:00 Defesa de Mestrado Auditório do IC3
Tema
Integração e análise de desempenho de arquiteturas RISC-V paralelas
Aluno
Casio Pacheco Krebs
Orientador / Docente
Lucas Francisco Wanner - Coorientador: Guido Costa Souza de Araújo
Breve resumo
O uso de arquiteturas vetoriais e matriciais tem o potencial de aceleração proporcional à quantidade de unidades de processamento primitiva e permitem reduzir a sobrecarga na cache de instruções. Neste cenário, acelerar rotinas de multiplicação e acumulação (MAC) sobre estruturas regulares, por meio do processamento paralelo de dados em estruturas de harware dedicadas, tornou-se um objetivo desejado, tanto pela indústria, quanto pelo ambiente acadêmico. No entanto, a ativação dessas estruturas não são triviais, necessitando de intervenções por parte do programador no código base da aplicação, caso contrário, o código não estará atingindo o máximo de eficiência promovido pelo sistema. Neste trabalho, são investigados o coprocessador vetorial Hwacha e o acelerador matricial Gemmini, concomitantemente com o processador RISC-V superescalar BOOM. A fim de eliminar a dependência de intervenções no código base e do conhecimento das rotinas de ativação, a ferramenta de reescrita de código automática SMR foi estendida, a partir do desenvolvimento de novas bibliotecas, que resumem as rotinas de preparação e movimentação de dados, combinados com as instruções de ativação do Hwacha e do Gemmini, nos padrões de execução GEMV e GEMM. Com o uso da ferramenta SMR acordado com a plataforma Verilator, foi criado um ecossistema de simulação, onde o desempenho separado do Hwacha e do Gemmini foram analisados, e na sequência, comparados com o processador RISC-V BOOM, a partir de sete aplicações do conjunto de Álgebra Linear do benchmark Polybench. Com esse ecossistema de simulação, acreditamos disponibilizar uma ferramenta capaz de ativar essas estruturas de aceleração sem a necessidade de intervenções no código base da aplicação.
Banca examinadora
Titulares:
| Lucas Francisco Wanner | IC/UNICAMP |
| Mateus Beck Rutzig | DELC/UFSM |
| Rodolfo Jardim de Azevedo | IC/UNICAMP |
Suplentes:
| Ricardo Pannain | IC/UNICAMP |
| Liana Dessandre Duenha | FACOM/UFMS |